武钢一炼钢厂LF炉液压阀台的改造

何巍，肖德飞

(武钢第一炼钢厂)

摘 要：针对1#LF炉液压系统工作稳定性变差、存在安全隐患、故障分析处理和备件组织困难等突出问题，提出对液压阀台的改进，通过生产检验，取得了良好的效果。

关 键 词：LF炉；液压系统；阀台改造

1 前言

LF炉又称钢包精炼炉，它具有钢水调温、脱硫、除杂、成份控制、生产节奏控制等功能，是炼钢和连铸工艺间的重要生产环节。LF炉主要设备包括电极加热系统、加料系统、炉盖冷却水系统、除尘系统、测温取样系统、钢包车、液压系统及电气控制系统等。[1]其中液压系统是LF炉的重要组成设备，其性能的好坏将直接影响LF炉工艺性能。

1．1 #LF炉液压系统组成

LF炉液压系统主要由液压泵站(系统常规动力源)、蓄能器组(辅助动力源及事故状态下电极和炉盖的提升)、控制阀台等三部分组成。阀台主要对电极升降、电极夹紧和放松、炉盖升降等动作进行控制。改造前电极升降液压原理图、电极夹持与炉盖升降液压原理图分别如图1、图2所示。如图1所示，电极升降有自动和手动两种控制形式。自动状态下由比例阀9单独完成电极位置的快速和准确控制；当电极升降缸停止进出油时，电磁换向阀7得电，插装阀4关闭实现电极位置的锁定。手动状态下，电磁换向阀8得电，插装阀4、5打开实现电极提升；电磁换向阀6得电，插装阀3、4打开实现电极下降。电极升降系统阀组电气动作表如表1所示。

如图2所示，电极夹持与炉盖升降共用一个进油插装阀1。电极夹持系统由阀8～17控制，当电磁阀14得电，插装阀9打开，电磁阀15、16、17得电对应插装阀打开，在蝶簧的作用下油缸有杆腔液压油流回油箱，实现电极夹紧；当电磁阀13得电，插装阀8打开，电磁阀15、16、17得电对应插装阀打开，压力油进入油缸有杆腔，压缩蝶簧，可实现电极松开。炉盖升降由阀4～7控制，当电磁阀7得电，插装阀5打开，炉盖上升；当电磁阀6得电，插装阀4打开，炉盖靠自重下降。电极夹持与炉盖升降阀组电气动作表如表2所示。

2 改造前控制阀台存在的问题

(1)由于大量使用插装阀，1#LF炉控制阀台液压原理图比较复杂。对液压维护人员的逻辑思维能力和专业技术水平要求较高，不利于LF炉作业中的故障判断和应急处理。[2]

(2)LF炉阀台集成的锥阀组在1998年投产后的几年内，将插装阀的流动阻力小、通流能力大、密封性能好等特点一一体现。近年来由于LF炉的作业率大幅提高、锥阀组工作年限较久阀芯磨损等原因，其工作稳定性极大削弱。且由于阀台集成的插装阀为非标产品，供货厂家的停产使该元件的检修备件组织困难。

(3)对电极升降液压缸没有防自重下滑的保护措施，当阀台到液压缸的管路有泄漏时，电极将随自重下落，会对电极、炉盖、钢包等设备造成严重损坏，甚至发生安全事故。

3 控制阀台改造的实施

3．1 主要元件选型

本着改造费用少、设备运行稳定、故障分析处理简单的原则，对主要元件的选型如下：

(1)控制电极升降的比例阀仍采用Parker公司的D41FH系列产品，型号为D41HFEO1E1NB00，该阀具有高精度和高重复性的流量调节功能，并且具有阀芯的位置监测的功能，便于电极升降系统的故障分析。(2)采用电液换向阀、节流阀和液压锁分别实现了炉盖动作的换向、调速和位置锁定功能。

3．2 LF炉阀台的改进

针对前文所述之问题(1)、(2)，改进的液压阀台优先使用叠加阀，弃用逻辑元件插装阀，实现执行元件和控制元件的一一对应，简化了液压控制原理，便于故障分析和处理，并解决了阀台控制元件与厂内2#、3#LF炉液压系统的相关元件的通用问题，便于后期维护备件的管理组织。

针对问题(3)，在电极升降柱塞缸上安装了一个液控单向阀。它有效地避免了电极升降系统自重对管路和比例阀带来的损伤，并起到了当电极升降管路破损时，电极升降液压缸保持原位的功能，防止由于电极升降系统自重降落对设备造成的严重损坏。[3]

此外，针对生产过程中比例阀电控系统突发故障导致电极不能及时抬离钢包，加装了一个手动换向阀，避免因电极无法抬起引起的设备损坏、生产中断、钢水C含量升高等问题。改进后的阀台原理图如图3所示。

4 结论

按照本次改造的1#LF炉液压阀台顺利完成了单机调试和联动试车并经长时间生产使用，完全符合生产工艺对设备的要求。液压系统设计正确，其控制原理简单，便于故障分析与处理和后期的备件管理，消除了设备安全隐患，满足LF炉生产的需求。

参 考 文 献：

[1]   马志刚，王士松．宝钢300t LF钢包精炼炉装备及应用[J]．炼钢，2003，19(4)：4—5．

[2]   范存德．液压技术手册[M]．沈阳：辽宁科学技术出版社．2004．1113．

[3]   仲光霞．本钢LF炉液压系统的设计改进[J]．辽宁科技学院学报，2006，04：22．